不同波长单色光对眼屈光状态的影响

检验医学与临床２Ｏ１４年１１月第１１卷第ｚ１期Ｌａｂ　Ｍｅｄ　Ｃｌｉｎ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２０１４，Ｖｏ１．１１，Ｎｏ．２１　・・３０６５・　综　述・　不同波长单色光对眼屈光状态的影响　谭　娅综述，徐智勇，周希媛△审校（重庆医科大学附属第二医院眼科，重庆【关键词】波长；　单色光；　屈光；视网膜　ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—９４５５．２０１４．２１．０５３　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７２—９４５５（２０１４）２１～３０６５—０２　４０００１０）　随着当今社会的迅速发展，人们对光环境的要求也随之提　高，同时所处的光环境对视力有不小的影响，尽管各式台灯、护　角膜曲率半径、前房深度以及晶状体厚度均发生了不同程度的　增加，但两组之间的变化差异无统计学意义（Ｐ＞０．０５）。另一　眼灯、ＬＥＤ灯等人工光的广泛应用，但近视问题也越发严重，　并且呈现出明显的低年龄化趋势。最近由国家体育总局、教育　部以及卫生和计划生育委员等部门联合组织对全国学龄儿童　及青少年的体质与健康进行调查研究，统计了７～＜１２岁、　１２～＜１５岁、１５～＜１８岁以及１８～＜２２岁４个年龄段的视力　情况，其视力不良检出率分别为４Ｏ．８９　、６７．３３　、７９．２Ｏ　和　８４．７２　ｌ１］。较既往相比，儿童和青少年的近视不仅发病年龄　提前，近视的发病率也明显升高。并且大多数病理性近视（或　变性近视）出现了不同程度的眼底改变，同时引起白内障、青光　眼、玻璃体病变、视网膜脱离及后极部葡萄肿等并发症的风险　也较大。因此，这早已是一个备受关注的健康问题，不仅危害　人们的视觉健康，更影响生活质量。而影响视力的因素除先天　的遗传因素外，后天环境等因素也更为重要，有研究发现人类　的明视觉是依靠光线而存在的，而视觉的形成，主要是与视觉　的刺激和人眼的光学系统有关。总的来说，视觉的形成是光能　与化学能相互转变的一个过程，光作为视觉形成的必要条件，　在眼屈光状态的发育过程中起着非常重要的作用［２。］。　光，是生存环境中不可缺少的一部分，也是视觉形成的必　要条件，而人类所处环境中的光谱组成也是随时在变化，并且　眼球屈光介质对光谱的吸收也并非是一成不变的。根据眼的　实际感觉，光分为可见光和不可见光，在可见光中根据波长的　不同又分为红光、橙色光、黄光、绿光、青光、蓝光和紫光等，红　光波长最长；不可见光根据波长分为红外线和紫外线。人类刚　出生的时候眼都是处于远视状态，从眼睁开的那一瞬间起，外　界的视觉刺激就开始并不断对眼球的生长发育起到精确的调　控作用，在眼的各种屈光因子相互协调配合下，眼球壁也会向　着物像焦点的方向渐进性生长，直至屈光状态和眼轴长度与物　像焦点达到合适的匹配，这一过程就被视为“正视化”。通过研　究比较分析，豚鼠与人类的正视化过程极为相似，因此关于人　类正视化的研究大多数都是以豚鼠为标准，在９～ｌ１周，豚鼠　在视觉发育期内各项屈光参数会逐渐向正视化发展，完成正视　化　］。　１　不同波长单色光对眼屈光介质的影响　正视化过程是动态持续的，在这一持续过程中不同波长的　单色光又会对眼的屈光状态有怎样的影响，钱一峰等＿６　拟建立　近视眼动物模型，利用５３０　ｒｌｒ／ｌ单色绿光对豚鼠进行１２周光照　后，与对照组（白光）比较，两组豚鼠的屈光度均向近视方向偏　移，但绿光组豚鼠较白光组平均发生约一２　Ｄ近视；两组眼轴　和玻璃体腔长度变化差异有统计学意义（Ｐ＜０．０５）；虽然两组　＊　基金项目：重庆市科委自然科学基金一般项目（２０１０ＢＢ５３９２）。　通讯作者，Ｅ—ｍａｉｌ：１６１７８０５８５４＠ｑｑ．ｃｏｒｎ。　项相关实验中，红光照射组与黄光及蓝光的对照实验中，红光　照射组眼轴长度的变化较对照组差异有统计学意义（Ｐ＜　０．０５），豚鼠双眼眼轴均有增长口］。　有研究对６Ｏ只出生３　ｄ的豚鼠在进行绿光（５３０　ｎｍ）与紫　光（４０Ｏ　ｎｍ）以及弱光照射后，其眼球屈光度均有明显差异，绿　光照射组屈光度明显向近视发展；而紫光照射组与弱光照射组　屈光度在光照第６周时出现明显差异，紫光照射组使豚鼠的屈　光度保持远视状态。而绿光照射组与弱光照射组眼轴长度在　光照第４周以后出现明显差异，而两组的玻璃体腔深度则在光　照第２周时出现明显差异，且差别会逐渐增大＿８］。所以说长波　长单色光明显引起豚鼠眼的屈光度向近视发展，并加速眼球玻　璃体腔深度的增加及眼轴延长，短波长单色光诱导豚鼠产生远　视，使眼球玻璃体腔延长减缓及脉络膜增厚，但在恢复正常光　照后，屈光度可以恢复。在长波长单色光诱导恒河猴眼屈光的　过程中也出现了以上相近的改变，考虑到长波长单色光能引起　眼球屈光发育改变的机制可能与其色觉通道对比的改变有　关　］。刘永松　也通过实验研究发现单一波长的单色光照射　可以改变豚鼠的正视化进程，在不同单色光的环境下发育，豚　鼠屈光状态也有所不同，而长波长的绿光就可以诱导发育期豚　鼠产生近视。　在同类实验研究中，长波长光照组豚鼠的屈光力向近视方　向逐渐偏移，并且其玻璃体腔延长趋势和其屈光度下降的变化　趋势完全吻合，同时豚鼠眼脉络膜的厚度在实验开始后即表现　出了变薄的趋势；而在短波长的刺激下，豚鼠的屈光发育和正　常对照豚鼠无明显差异；其角膜曲率及晶体厚度在不同波长光　照组之间则无明显变化＿１　。当眼玻璃体腔及眼轴延长超出正　常范围，而眼角膜和晶状体还在正常范围时，视物所呈的像就　会聚焦在视网膜之前形成近视。人类生活环境中的光由不同　波长的单色光组成，通过以上研究可见长波长光对跟屈光的影　响更为明显，若长时间在长波长光下用眼，眼球屈光向近视发　展的概率也会相对增加。　２不同波长单色光对视网膜的影响　光折射后聚焦在视网膜上是人们获得清晰视觉的前提，而　视网膜的成像功能又由网膜上各个细胞而定，生活中不同波长　的光对视网膜色素上皮（ＲＰＥ）细胞活性也是有影响的，ＲＰＥ　细胞对维持正常光感受器细胞的形态、功能都具有重要作用，　而各种光照又均可使ＲＰＥ细胞生长变慢，在相关实验中，蓝光　下培养的ＲＰＥ细胞生长最慢，其次为红光、白光口　，进而蓝光　对人ＲＰＥ细胞的形态、功能造成的影响强于红光和白光。近　检验医学与临床２０１４年ｌ１月第１１卷第２１期Ｌａｂ　Ｍｅｄ　Ｃｌｉｎ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２０１４，Ｖｏ１．１１，Ｎｏ．２１　年来的研究发现，ＲＰＥ细胞通过分泌生长因子在眼球的生长　中发挥作用¨】　，而不同波长的光照射可影响人ＲＰＥ细胞的增　生及其分泌肝细胞生长因子（ＨＧＦ）、碱性成纤维细胞生长因　子（ｂＦＧＦ）和转化生长因子一ｐ（ＴＧＦ—ｐ）的功能，ｂＦＧＦ可以抑制　近视的发生，而ＴＧＦ一８可以促进近视的发生，而ＨＧＦ对近视　的发生、发展起何种作用尚不清楚，从而提示近视的形成与不　同波长的光相互作用有关＿　】。其中红光照射视网膜各层　ＴＧＦ－￣的表达量较高，而蓝光照射视网膜各层ＴＧＦ－￣的表达　量较低　。　人的视网膜光感受器包含了３种基本类型感受色觉的视　锥细胞，分别是蓝敏视锥细胞、绿敏视锥细胞、红敏视锥细胞，　它们对不同波长光的灵敏度不同　】　。实验在长期用单色光照　射后，豚鼠视锥细胞的密度及其视蛋白的表达也出现了相应变　化。与白色混合光照射组相比，绿光照射组表达的视锥细胞密　度明显增多，紫光照射组则明显减少。绿光照射组中绿敏视蛋　白及其ｍＲＮＡ的表达都明显增多，而紫光照射组的长波长敏　感视蛋白及其ｍＲＮＡ的表达明显减少＿ｌ　。而人的视锥细胞　为视细胞的重要部分，主感昼光觉，虽然光敏感性相对视杆细　胞差，但视敏度相对较高，对视觉起着主导作用。　３人工光的广泛应用　当代社会近视的发生率逐渐升高，在校学生的视力不良检　出率最高，除先天的遗传因素外，更为主要的是受后天环境等　因素的影响，而教室是学生在校学习的主要场所，教室的照明　又构成了学生学习的主要人工光环境，保护学生视力，预防近　视是当代的主要社会工程。所以，选择适宜的照明光线对保护　视力及预防近视具有重要的现实意义　。自２０世纪５ｏ年代　起，荧光灯成为人们工作环境中的主导光源，当时市场上热销　的“护眼灯”的发光原理也是荧光原理，荧光灯发出的可见光主　要波长为４０５　ｎｍ（蓝紫光）及４３６　ｎｍ（蓝光），短波相对较　多＿ｌ　，这对近视的预防应该有一定效果。但如果明显缺乏长　波光，短波多的光源也会使人眼不适应，使眼睛蒙受强烈刺　激ｌｌ　，故应从光谱的组成方面深入认识荧光灯是否对学生视　力存在潜在威胁。而现在ＬＥＤ灯也被广泛应用，其能发出红、　橙、黄、绿、蓝等多种色光，生活中使用最多的是白光，所以　ＬＥＤ灯的各种波长光的组合对屈光状态也有一定的影响，在　使用照明舒适的基础上可以使组合光中短波长的光相对多一　点。同时有研究利用光反射原理，让志愿者在不同光谱的光照　下进行阅读及书写，发现使用选择性吸收长波长光的纸张可以　相对减少眼的调节，进而减缓近视的发展　。　通过对文献的阅读，基于不同波长单色光组合对眼屈光介　质及视网膜细胞的影响，改造照明光源也许是改善眼屈光状态　的新的、且有益的探索和尝试，研究者可以进一步研究光照与　人类眼球屈光发育的关系，为预防和控制近视提出有效且可行　的方法。　参考文献　［１］褚仁远，钟立．科学防治青少年近视［Ｊ］．中国眼镜科技杂　志，２０１２（５）：１１２—１１４．　［２］Ｓｍｉｔｈ　Ｅｌ　，Ｂｒａｄｌｅｙ　ＤＶ，Ｆｅｍａｎｄｅｓ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｎｔｉｎｏｕｓ　ａｍ—　ｂｉｅｎｔ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｙｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎ　ｐｒｉｍａｔｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｖｅｓｔ　Ｏｐｔｈａｌｍｏｌ　Ｖｉｓ　Ｓｃｉ，２００１，４２９（６）：１１４６—１１５２．　［３］Ｔｅｊｅｄｏｒ　Ｊ，Ｖｉｌｌａ　Ｐ．Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｆｏｒｍ　ｄｅｐｒｉｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｕｓｅ　ｅｙｅ　ＦＪ］．Ｉｎｖｅｓｔ　Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ　Ｖｉｓ　Ｓｃｉ，２００３，４４（１）：３２—３６．　［４］王瑞卿，瞿佳，吕帆．正常幼年豚鼠视觉发育的正视化过　程研究ＥＤ］．温州：温州医学院，２００２．　Ｉｓ］Ｏｏｉ　ＣＡ，Ｇｒｏｓｖｅｎｏｒ　Ｔ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　ｏｆ　ｅｍｍｅｔｒｏｐｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｇｉｎｇ　ｅｙｅ［Ｊ］．Ｏｐｔｏｍ　Ｖｉｓ　Ｓｃｉ，１９９５，７２（２）：６０—６６．　［６］钱一峰，戴锦晖，刘睿，等．５３０ｎｍ单色光诱导豚鼠近视眼　模型的建立［Ｊ］．中国实验动物学报，２００９，１７（６）：４０１—　４Ｏ５．　［７］陈冬红，褚仁远，周国民，等．不同波长有色光对豚鼠眼球　生长发育的影响［Ｊ］．眼视光学杂志，２００３，５（３）；１４４—１４６．　［８］胡敏．长波长单色光诱导豚鼠近视模型的建立及视网膜　视蛋白表达研究［Ｄ］．上海：复旦大学，２００７．　［９］刘睿．单色光对豚鼠和恒河猴眼屈光发育及光谱敏感性　作用的研究［Ｄ］．上海：复旦大学，２００８．　［１Ｏ］刘永松．单色光下豚鼠屈光状态及光感受器超微结构和　分化的研究［Ｄ］．昆明：昆明医学院，２００７．　［¨］熊士波．不同波长单色光对豚鼠屈光发育的影响［Ｄ］．温　州：温州医学院，２０１１．　［１２］唐义灵．不同波长光对体外培养人视网膜色素上皮细胞　的影响［【）］．太原：山西医科大学，２００７．　［１　３］Ｒｏｈｒｅｒ　Ｂ，Ｓｔｅｌｌ　ＷＫ．Ｂａｓｉｃ　ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ（ｂＦ—　ＧＦ）ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ　ｂｅｔａ（ＴＧＦ－ｂｅｔａ）ａｃｔ　ａｓ　ｓｔｏｐ　ａｎｄ　ｇｏ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｔｏ　ｍｏｄｕｌａｔｅ　ｐｏｓｔｎａｔａｌ　ｏｃｕｌａｒ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｈｉｃｋ［Ｊ］．Ｅｘｐ　Ｅｙｅ　Ｒｅｓ，１９９４，５８（５）：５５３—　５６１．　［１４］郑晓汾，康玉国，褚仁远．不同波长的光照射对视网膜色　素上皮细胞生长及其分泌生长因子的影响［Ｊ］．中华实验　眼科杂志，２０１Ｉ，２９（９）：７７４—７７９．　ｒ　１　５］Ｓｔｏｃｋｍａｎ　Ａ，Ｓｈａｒｐｅ　ＬＴ．Ｔｈｅ　ｓｐ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